几何C的冬季续航表现如何?聊聊几何C的热泵空调_车服务_汽车之家
下载APP,加油7折起

几何C的冬季续航表现如何?聊聊几何C的热泵空调

就不让加塞儿2021-01-11 11:10 举报/纠错

最近看到很多车友都很想知道热泵空调是干什么用的?怎么看自己的几何C有没有安装热泵空调?热泵空调对续航的提升到底有没有作用?出于对热泵空调的好奇,我索性就专门查了一些热泵空调的相关资料,这不查不知道,一查还真有料。很多国外知名汽车品牌早就已经将热泵空调用在了自家车型上,像特斯拉Model Y、奥迪e-tron、日产聆风、雷诺ZOE、宝马i3、捷豹I-PACE等车型均已搭载热泵空调(都是大牌子啊)。


热泵空调是个啥?


热泵空调的出现归根结底就是为了提升电动车的冬季续航,热泵顾名思义就是把外界的低温热量搬运到相对高温的车内,跟家里冰箱把内部的热量搬到外面的工作原理有些相似。听起来像是违背了热力学第二定律?其实还真没有!拿传统燃油车汽车空调的制冷打个比方,燃油车制冷的基本原理是利用压缩机将低压气态制冷剂转化成高压气态制冷剂,经过冷凝器释放热量后变成高压液态制冷剂,并通过膨胀阀以后变成低压液态制冷剂,在蒸发器中吸热变成低压气态制冷剂回到压缩机中,而蒸发器吸热造成的局部低温通过鼓风机将冷风吹入车内。简单总结成一句话就是利用蒸发吸热原理造成局部低温区域,将这部分低温吹入车内。而制热基本原理则更加简单粗暴,引入发动机冷却液进入空调暖风芯体,再通过鼓风机将热风吹入车内,所以冬季开车,就算不打开A/C也可以吹热风,而且对油耗无影响。

在上面燃油车空调制冷原理里面,高压气体在冷凝器里液化成高压液体过程中会释放出大量热量。如何利用这部分热量?有人就想到可以利用换向阀改变制冷剂流向,使得蒸发器在反向循环中充当冷凝器放热,在此过程中,相当于通过消耗小部分电能将外界大量热量搬到车内,热泵空调也就这么诞生了。

热泵空调比传统电加热器好在哪里?


在热泵空调还没有出现前电动车一直都是用电加热器PTC(一种半导体发热陶瓷)为车内提供热量的,当外界温度降低,PTC的电阻值随之减小,在电压导通下产生电流,电流通过电阻产生热量,因此其COP(空调中将制冷(热)循环中产生的制冷(热)量与制冷(热)所耗电功率之比称之为制热能效比)最大值不超过1,也就是说1KW电量最多可产生1KW热量。试验表明,当冬季行驶时打开电加热器为车内制热,全程至少消耗三分之一电池电量,使得电动车冬季续航里程受到极大的影响。

热泵空调零件示意图

热泵空调与PTC的不同之处在于热泵技术是依靠制冷介质把车外空气中的能量吸收,并补充给车内取暖,相比于PTC直接用电加热,热泵不但节省电量,还能利用电池、电动机散发出的余热,这种搬运能量的效率要比PTC将电能转化成热能的效率高出不少。为此我还请教了一位学习热管理的朋友,根据他所说的在0摄氏度左右,热泵空调的效率是PTC电加热的2.2-2.5倍;在零下7度时,热泵空调的效率是PTC的1.5-1.8倍。咱拿现在较为普遍的常温下续航在450公里的车型估算,零下7摄氏度时普通车型续航大约在250公里,热泵版预计可以达到280-290公里。

几何C热泵空调工作原理

但有一说一热泵空调也不是什么温度下都能这么给力,由于热泵系统在制热模式时,车外换热器作为蒸发器使用,需要吸收外界环境的热量,当车外温度较低时,或者车外换热器温度与外界环境温度接近时,车外换热器则不能有效地从外界环境吸收热量,导致系统无法继续运行。另外,当车外温度较低时,如果空气中含有较多水分,则空气中的水分会在车外换热器表面结霜,结霜后的车外换热器也不能再从外界环境有效地吸收热量,导致热泵空调无法继续提供制热功能。所以一般的热泵系统在-10℃以下便无法正常工作,这个时候,还是需要PTC工作的。因此几何C提供了一套精密的算法,在热泵能够独立提供客户需求温度的时候,就单独供热,或者少量开启PTC,实现最优平衡,,低于-10度的时候,热泵的效率不高,就需要PTC单独供热了。但要说起来在全国大部分城市,这种极寒温度都是非常少见的,像北京的数九寒冬,只要不到三九四九,大多数时候热泵结合PTC都能发挥出最大的能效。


多功能方向盘真挺方便的,有时候喊“你好,几何”没有回应,按左下角的小人头就好

可能有人会问热泵空调为什么没有普及到所有新能源车型上?说白了就是成本高,像荣威Ei5的热泵空调成本在最开始已经达到一万多元,尽管现在技术逐渐成熟,在成本方面有所降低,热泵系统比普通空调系统多出的零部件价值依旧在千元左右,所以几何C能把热泵空调给安排上也挺不容易了~

空气能热水器原理图

其实热泵并不是什么新生事物,与其原理相似的产品在家居电器市场有着很成熟的应用,典型代表就是近些年兴起的空气能热水器,宣传标语总是醒目写着的“节能环保”四个大字,其节能原理就是利用少量的电能从空气中获得大量的热能。只不过同样的原理放在车上又要考虑到物理结构是否合理,怎么将热泵融入电控系统这种复杂的问题,所以要说让所有电动车都配备上热泵空调,以目前的技术成熟度来讲还是挺难实现的。

如何看自己的几何C有没有安装热泵空调?


1、这个位于蓄电池下方的圆桶

2、位于左大灯下方的热交换器


果不其然我的几何C没有热泵

以上是我把自己查到资料揉在一起总结出来的,希望能给不知道热泵空调是什么的车友提供一些帮助,就我个人看法来说估计店里销售也不一定能知道这么多,当然了,口说无凭,要是有机会的话我会借来一辆没有安装热泵空调的550kmC++版车型与自己安装了热泵空调的550kmC++版做个对比,到时候应该就能一目了然了。



【内容来源于汽车之家论坛】